DD214389B1 - Verfahren zur behandlung von fluessigstahl mit gasfoermigen medien - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flussigstahl, insbesondere von Flussigstahl aus bodenblasenden Sauerstoffkonvertern, mit gasformigen Medien außerhalb des Konverters bzw Schmelzaggregats zur Verbesserung des Legierungsausbringens und der Stahlquahtat

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Spulgasbehandlung von Flussigstahl außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen, liegen mehrere Veröffentlichungen vor Eine ausfuhrliche Beschreibung über dafür entwickelte Verfahren und Anlagentechnik ist in dem Bericht der Standigen Kommission des RGW fur Schwarzmetallurgie mit dem Titel „Verfahren zur Verbesserung der Stahlqualltat und Erhöhung des Ausbringens außerhalb des Ofens" vom Januar 1978 enthalten In diesem Bericht wird bestätigt, daß durch eine Spulgasbehandlung des flussigen Stahls in der Gießpfanne Qualitätsverbesserungen und ökonomische Vorteile erreichbar sind Diese lassen sich wie folgt zusammenfassen

— Beschleunigung der Desoxydationskinetik als Folge der besseren Durchmischung des Stahls

— Bessere Abscheidung nichtmetallischer Einschlüsse

— Homogenisierung der flussigen Stahlschmelze

Alle in dem vorgenannten Bericht angeführten Losungswege beinhalten die Anwendung inerter Gase zur Erzielung der Spuleffekte Als verwendbare Spulmedien werden in dem RGW-Bericht ausschließlich Argon und Stickstoff genannt Auch in der DE-OS 2 253630 wird als Spulgas ein neutrales oder inertes Gas angeführt, das die Aufgabe hat, eine gleichmäßigere Verteilung von Pfannenzusatzen als Spulgas zu ermöglichen

In der DE-OS 2419070 wird ein Verfahren zur Herstellung von Stahl mit verbesserten Zahigkeitseigenschaften beschrieben Dieses Verfahren beinhaltet das Einbläser) von Kalzium-Silizium mit einem nicht naher beschriebenen Tragergas Dazu sind aufwenidge Injektionseinnchtungen erforderlich Die erreichbaren Effekte werden durch hohe Matenalkosten fur das einzublasende feinkornige Kalzium-Silizium beeinträchtigt

Eine weitere Offenlegungsschrift DE-OS 1924403 bezieht sich auf das Einblasen von Spulgas in Form von Ar₂, N₂, Cl₂, CCl₄ oder CF₄ unter Beachtung bestimmter geometrischer Bedingungen

Schließlich beziehen sich Veröffentlichungen in der Fachzeitschrift „Neue Hütte", 22 (1977) 4, Seite 217-222, auf die Inertgasspulung von 200t- bzw 80t — Schmelzen aus dem SM-Ofen Als erreichbare Vorteile werden bessere Vergießbarkeit, Homogenisierung und Legierungseinsparungen ausgewiesen Auch in diesen Veröffentlichungen werden als einsetzbare Spulgase Argon und Stickstoff genannt

Alle angeführten Verfahren haben den Nachteil aufzuweisen, daß kostenaufwendige Inertgase, wie Argon und Stickstoff, als Spulmedien eingelasen werden und zusätzliche Einrichtungen fur Transport und Speicherung erforderlich sind Weitere Nachteile sind darin zu sehen, daß die Abstichschlacke entfernt werden muß und spezielles Feuerfestmaterial fur die Pfannenzustellung notwendig ist

Dadurch entstehen beträchtliche Zusatzkosten

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei einer dem Blasprozeß im Konverter folgenden Spulgasbehandlung des Flussigstahls in der Gießpfanne ein höheres Mangan-Ausbringen, eine bessere Legierungsverteilung, ein besseres Angießverhalten, bessere und gleichmaßigere Werkstoffeigenschaften sowie ein höheres Blockstahlausbnngen zu erreichen

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flussige Stahlschmelzen außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen, einer Spulbehandlung mit einem speziell zusammengesetzten reaktionstragen gasformigen Medium zu unterziehen Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß fur die Spulbehandlung als Spulgas ein Stickstoff-Sauerstoff gemisch mit verhältnismäßig geringem Sauerstoffanteil eingeblasen wird Es wurde gefunden, daß im Gegensatz zu bekannten Losungen, die die Verwendung technisch reiner Inertgase als Spulmedien voraussetzen, auch sauerstoffhaltige Spulgasgemische einsetzbar sind, wenn bestimmte technologische Bedingungen eingehalten werden So wird erfindungsgemaß ein gasformiges Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch mit Konzentrationsanteilen von 79-96% Stickstoff und 21-4% Sauerstoff als Spulgas verwendet, wobei vorzugsweise Konzentrationsanteile von 88-96% Stickstoff und 12-4% Sauerstoff eingehalten werden Die Spulbehandlung erfolgt bei einem Spulgasdruck von 150-50OkPa, vorzugsweise bei einem Spulgasdruck von 200-30OkPa und mit einer Spulgasmenge von 10-60 l/t Flussigstahl, wobei der Spulgasdruck wahrend des

Spulens variiert wird Die Variierung des Spulgasdruckes erfolgt in der Form, daß zu Beginn des Spulensein höherer Druck beispielsweise 250—30OkPa, eingestellt und der Spulvorgang mit einem geringen Druck in Hohe von 150-20OkPa abgeschlossen

Die erfindungsgemaße Losung schließt ein, daß in Sauerstofferzeugungsanlagen anfallende Stickstoff-Sauerstoff-Gemische mit den definierten Konzentrationen an Stickstoff und Sauerstoff, die unter der technischen Bezeichnung ,Restgas ' bekannt sind, bei Einhaltung der vorgenannten Spulparameter ohne nachteilige Auswirkungen auf die Stahlqualitatzum Spulen von flussigem Stahl angewendet werden

Ausfuhrungsbeispiel

In einem bodenblasenden Sauerstoffkonverter wurde eine Automatenstahlcharge der Stahlmarke 9 S Mn 28 mit folgender Richtanalyse erzeugt

50,14% C 50,05% Si 0,90-1,30% Mn 50,100% P 0,240-0,320% S

Der Einsatz bestand aus 22t flussigem Thomas-Roheisen und 5t Schrott Nach Beendigung des Blasprozesses erfolgte eine Temperaturmessung, die mit 1943K den technologischen Anforderungen entsprach Anschließend wurde eine Stahlvorprobe entnommen und analysiert Die Vorprobenanalyse ergab 0,15% Mn, 0,052% P und 0,030% S Danach wurde die flussige Schlacke über die Konvertermundung abgekippt

Die im Konverter verbliebene Restschlacke wurde anschließend mit Kalk abgesteift, um ein Mitlaufen der Schlacke beim Abstechen des Stahls zu vermeiden Nach Bereitstellung des Gießwagens wurde abgestochen Wahrend des Abstichs erfolgte die Zugabe von 360kg Ferro-Mangancarbure und 86kg Schwefel bei ca 1/4Pfannenfullgrad Im Gegensatz zu ungespulten Chargen erfolgte kein Ferro-Mangan-Zusatz in den Konverter Das gesamte Ferro-Mangan wurde in die Pfanne zugegeben Nach Beendigung des Abstiches erfolgte der Transport des Flussigstahls mittels Gießwagens zum Spulstand Die Transportzeit betrug 30 Sekunden. Vor Beginn des Spulens erfolgte eine Messung der Stahltemperatur mittels Tauchlanze Diese Messung ergab 1823 K. Daran anschließend erfolgte die Spulgasbehandlung mit einem Stickstoff-Sauerstoffgemisch (94% N₂,6% O₂) Die Spuldauer betrug 2,5 Minuten bei einem Spulgasdruck von 30OkPa in den ersten beiden Dritteln und 20OkPa im letzten Drittel der Spulperiode Der Spulgasverbrauch lag bei ca 6251 Fur das Einblasen des Spulgases wurde eine feuerfest ummantelte Lanze benutzt Ein Schlackenwechsel erfolgte nicht Nach Abschluß der Spulbehandlung wurde erneut eine Temperaturmessung durchgeführt Diese Messung ergab 1803 K Anschließend wurde die Charge mittels Gießwagens in die Gießhalle gefahren und fallend in Kokillen des Formats N390 abgegossen Die Analyse der Fertigprobe ergab folgende Zusammensetzung

0,13% C 0,01 % Si 1,02% Mn 0,056% P 0,285% S

Durch Wegfall der sonst erforderlichen Teillegierung im Konverter verminderte sich der zur Erreichung der geforderten Richtanalyse notwendige Ferro-Mangan-Zusatz unter vergleichbaren Bedingungen um 80kg/Charge Das Chargengewicht betrug 25t Flussigstahl Die Charge wurde störungsfrei vergossen, die Gießpfanne zeigte nach beendetem Gießen keinerlei Ansätze

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   1 Verfahren zur Behandlung von Flussigstahl, insbesondere von Flussigstahl aus Sauerstoffkonvertern, mit sauerstoffarmen Stickstoff Sauerstoff-Gemischen einer Konzentration von 79-96% Stickstoff und 4-21 % Sauerstoff in Gießpfannen, gekennzeichnet dadurch, daß der Spulgasdruck variiert wird

   2 Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Spulvorgang mit einem höheren Spulgasdruck von 250-30OkPa begonnen und mit einem niedrigeren Spulgasdruck von 150—20OkPa abgeschlossen wird und der niedrigere Druck am Ende des Spulvorganges mindestens 1 Minute beibehalten wird